4. Глобальный экологический кризис (экология и здоровье).
Задание 1.Используя учебник или справочную литературу, найдите определения и краткие пояснения для следующих положений экологии:
Рис.1. Фитоценоз на каменистом субстрате
1. Приведите определение биоценоза и докажите, что приведённый на рис. 1 ландшафт включает биоценоз
2. Биоценоз существует в определённых факторах среды. Приведите определение среды и её факторов. Дайте краткую характеристику основным факторам среды:
1. Среда:
2. Факторы среды:
2.1.
2.2.
2.3.
3. Биоценоз – основа экосистемы. Приведите сравнение между биоценозом и экосистемой с тем, чтобы показать разницу между ними:
Задание 2. Экосистема (от греч. óikos — жилище, местопребывание и система), природный комплекс (биокосная система), образованный живыми организмами (биоценоз) и средой их обитания (косной, например атмосфера, или биокосной — почва, водоём и т.п.), связанными между собой обменом веществ и энергии. Одно из основных понятий экологии, приложимое к объектам разной сложности и размеров. Примеры Э. — пруд с обитающими в нём растениями, рыбами, беспозвоночными животными, микроорганизмами, донными отложениями, с характерными для него изменениями температуры, количества растворённого в воде кислорода, состава воды и т.п., с определённой биологической продуктивностью; лес с лесной подстилкой, почвой, микроорганизмами, с населяющими его птицами, травоядными и хищными млекопитающими, с характерным для него распределением температуры и влажности воздуха, света, почвенных вод и др. факторов среды, с присущим ему обменом веществ и энергии. Гниющий пень в лесу, с живущими на нём и в нём организмами и условиями обитания, тоже можно рассматривать как Э.
В идеальном случае Э. со сбалансированной жизнедеятельностью автотрофных организмов и гетеротрофных организмов могут приближаться к замкнутой системе, обменивающейся с окружающей средой только энергией (см. Экологическая система закрытая). Однако в естественных условиях длительное существование Э. возможно только при притоке из окружающей среды не только энергии, но и большего или меньшего кол-ва вещества. Все реальные Э., в совокупности слагающие биосферу Земли, принадлежат к открытым системам, обменивающимся с окружающей их средой веществом и энергией. Из приведённого описания экосистемы используйте сведения для выполнения задания
1. Из приведённого выше пояснительного текста выберите основные компоненты экосистемы и приведите их в виде списка:
1.1.климатический режим, определяющий температуру, влажность, режим освещения и прочие физические характеристики среды;
1.2.неорганические вещества
1.3.гетеротрофы, поедающие другие организмы или крупные частицы органического вещества;
1.4.грибы и бактерии, которые разрушают мёртвое органическое вещество, минерализуя его, тем самым возвращая в круговорот;.
2. Экосистема существует за счёт энергетического потока, который поддерживается функциональными группами видов. Ниже приведён их список. Дайте краткую характеристику основным группам видов:
2.1 Автотрофы/продуценты: живые вещества, сами производящие живые вещества. Растения создают питание из углекислого газа и воды с помощью солнечного света / организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических, то есть, все автотрофы. Это, в основном, зелёные растения (синтезируют органические вещества из неорганических в процессе фотосинтеза).
2.2. Гетеротрофы/консументы: организмы, которые не способны синтезировать органические вещества из неорганических путём фотосинтеза или хемосинтеза. /потребители органического вещества живых организмов
2.3. Минерализаторы/редуценты: живые организмы (преимущественно гетеротрофные бактерии), разлагающие мертвые органические соединения до отдельных химических веществ и элементов / микроорганизмы (бактерии и грибы), разрушающие отмершие остатки живых существ, превращающие их в неорганические и простейшие органические соединения.
Задание 3.Виды в составе экосистемы вступают друг с другом в разнообразные взаимоотношения, которые называются экологическими связями.Дайте характеристику некоторым из них
1. Определите приведённый на снимке тип экологической связи и дайте ей краткую характеристику.
2. Приведите примеры других типов экологических связей с краткой характеристикой:
2.1. Нейтрализм - тип биотической связи, при которой совместно обитающие на одной территории организмы не влияют друг на друга
2.2. Аменсализм - форма антибиоза, при которой один из совместно обитающих видов угнетает другой, не получая от этого ни вреда, ни пользы.
2.3. Конкуренция - тип биотических взаимоотношений, при котором организмы или виды соперничают друг с другом в потреблении одних и тех же обычно ограниченных ресурсов.
3. Экологические связи и влияние факторов среды приводят к популяционным волнам. Приведите определение популяционных волн и кратко охарактеризуйте их влияние на экосистему.
Популяционные волны — колебания численности особей данной популяции в связи с влиянием различных факторов внешней среды (сезонность, стихийные бедствия, обеспеченность пищей и др.), что приводит к изменению концентрации отдельных генов, в результате появляются новые модификации генома, которые являются одним из факторов эволюционного процесса.
Задание 4. Биосфе́ра (от греч. βιος — жизнь и σφαῖρα — сфера, шар) — оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «пленка жизни»; глобальная экосистема Земли.
Существует и другое, более широкое определение: Биосфера — область распространения жизни на космическом теле.
Понятие «биосфера»в научную литературу введено в 1875 г. австрийским ученым-геологом Эдуардом Зюссом К биосфере он отнес все то пространство атмосферы, гидросферы и литосферы (твердой оболочки Земли), где встречаются живые организмы.
Владимир Иванович Вернадский использовал этот термин и создал науку с аналогичным названием. В таком случае под биосферой понимается все пространство (оболочка Земли), где существует или когда-либо существовала жизнь, т. е. где встречаются живые организмы или продукты их жизнедеятельности. В. И. Вернадский не только конкретизировал и очертил границы жизни в биосфере, но, самое главное, всесторонне раскрыл роль живых организмов в процессах планетарного масштаба. Он показал, что в природе нет более мощной средообразующей силы, чем живые организмы и продукты их жизнедеятельности. В И Вернадский вывел первостепенную преобразующую роль живых организмов и обусловливаемых ими механизмов образования и разрушения геологических структур, круговорота веществ, изменения твердой (литосферы), водной (гидросферы) и воздушной (атмосферы) оболочек Земли. Часть биосферы, где живые организмы встречаются в настоящее время, принято называть современной биосферой, (необиосферой), древние же биосферы относят к (палеобиосферам).
1. Приведите определения основных геологических компонентов биосферы: литосферы, атмосферы, гидросферы и почвы (педосферы):
Литосфера- внешняя, относительно прочная оболочка твёрдой Земли, расположенная над менее вязкой и более пластичной астеносферой.
Атмосфера - газовая оболочка, окружающая Землю.
Гидросфе́ра - водная оболочка Земли.
Педосфера - почвенная оболочка Земли, аналогична другим земным оболочкам — геосферам: литосфере, гидросфере, атмосфере.
2. Биосфера существует за счёт геохимических циклов. Приведите их определение и приведите пример такого цикла.
Геохимический цикл – совокупность последовательно происходящих геохимических процессов, в которых элементы после ряда миграций возвращаются в исходное состояние.
Геохимический цикл азота
В круговороте соединений азота чрезвычайно большую роль играют микроорганизмы: азотфиксаторы, нитрификаторы, денитрификаторы. Все остальные организмы влияют на цикл азота только после ассимиляции его в состав своих клеток. Бобовые и представители некоторых родов других сосудистых растений, например, ольха (Alnus), казуарина (Casuarina), араукария (Araucaria), гинкго (Ginkgo)фиксируют азот только с помощью бактерий-симбионтов. Некоторые лишайники фиксируют азот с помощью симбиотических сине-зеленых водорослей.
Биологическая фиксация молекулярного азота свободноживущими и симбиотическими микроорганизмами происходит в автотрофном и гетеротрофном ярусах экосистем.
Важную роль в геохимическом цикле азота играет микроэлемент молибден, входящий в состав системы азотфиксирующих ферментов. В некоторых условиях молибден служит лимитирующим фактором. Фиксировать азот способны лишь немногие роды микроорганизмов.
Общее количество азота в атмосфере оценивается приблизительно в 3,8∙1015 т, тогда как в водах Мирового океана – в 2,0∙1013 т.
3. Устойчивость биосферы связывают с биоразнообразием. Дайте определение биоразнообразию и его краткую характеристику.
Биоразнообразие — это сокращённый вариант словосочетания «биологическое разнообразие», которое обозначает всевозможное разнообразиеформ жизни на Земле.
Задание 5.Появление человека в биосфере называют антропогенезом. Антропогенез (или антропосоциогенез) — часть биологической эволюции, которая привела к появлению вида Homo sapiens, отделившегося от прочих гоминид, человекообразных обезьян и плацентарных млекопитающих, процесс историко-эволюционного формирования физического типа человека, первоначального развития его трудовой деятельности, речи, а также общества. Изучением антропогенеза занимается множество научных дисциплин, в частности антропология, палеоантропология, генетика, лингвистика.
В эволюционном контексте термин «человек» относится не только к ныне живущим людям, но и к представителям вымерших видов рода Homo. Кроме того, исследования антропогенеза распространяются на других гоминид, например, австралопитеков. Род Homo отделился от австралопитеков или подобных им гоминид около 2 млн лет назад в Африке. Существовало несколько видов людей, большинство из которых вымерло. К ним, в частности, относятся эректусы и неандертальцы.
Древнейшие представители вида Homo sapiens появились в результате эволюции 400—250 тыс. лет назад. Господствующей в наши дни гипотезой происхождения людей является африканская, согласно которой наш вид появился в Африке и оттуда распространился по всему свету, замещая существовавшие популяции H. erectus и H. neanderthalensis. Альтернативная гипотеза называется мультирегиональной. Согласно последней, люди, начиная, по-видимому, от H. erectus, эволюционировали как единый вид, в котором генные потоки могли свободно циркулировать. Имеющиеся в настоящее время данные палеоантропологии не позволяют сделать окончательный выбор между этими гипотезами, хотя данные генетики поддерживают африканскую теорию.
Начиная с H. habilis, люди использовали каменные орудия труда, всё более искусно изготовленные. В последние 50 тыс. лет технология и культура изменяются быстрее, чем предшествующие эпохи.
Рис.1. Реконструированные портреты людей из группы палеоантропов
1. В пояснительном тексте упомянуты видовые названия некоторых предполагаемых предков человека. Приведите необходимые пояснения, характеризующие виды предков человека Homo erectus, H. habilis, H. neandertalensis (neandertales).
homo erectus — это в переводе значит «человек прямоходящий» или дословно — «выпрямленный».
Homo habilis – эточеловек умелый.
Homo neandertalensis (neandertales)- Специализированный к хищничеству вариант человека.
2. Приведите краткое морфологическое описание Homo sapiens и объясните термины «палеолит», «неолит».
Homo sapiens: человек разумный из семейства гоминид в отряде приматов, единственный живущий в настоящее время.
Палеолит: первый исторический период каменного века с начала использования каменных орудий гоминидами (род homo) (около 2,5 млн лет назад).
Неолит: новый каменный век, эпоха позднейшего каменного века, характеризующаяся использованием исключительно кремнёвых, костяных и каменных орудий.
Рис.2 показывает основные морфологические отличия человека из вида Homo sapiens от его предков-палеоантропов
3. В настоящее время основным механизмом антропогенеза признаётся трудовая деятельность предков. Найдите в учебниках соответствующие подтверждения гипотезе и кратко изложите её:
Итак, в общих чертах пусковой «механизм антропогенеза» можно представить следующим образом. Когда под давлением экологических факторов в середине или конце плиоцена часть обезьян Восточной Африки перешла к преимущественно наземному образу жизни, то анатомия предков гоминид была уже такова, что прямохождение оказалось для них либо единственно возможным, либо, по крайней мере, наиболее удобным, оптимальным способом передвижения. Однако, двигаясь на двух ногах лучше, чем на четырех, они, тем не менее, проигрывали по многим важным параметрам, таким, как скорость, выносливость, сноровка и т. д., другим животным. Это ставило их в невыгодное положение как по отношению к хищникам, так и по отношению к конкурентным видам обезьян и, при прочих равных условиях, сделало бы их шансы на выживание в возникшей кризисной ситуации весьма невысокими. Требовалось нечто, что компенсировало бы унаследованный от прошлого «физический недостаток». Этим-то «нечто» и стала культура.
Задание 6.Современный этап антропогенеза характеризуется преобладанием социальных процессов над биологическими. Это привело к кризису в отношениях с природой. Представление об экологическом кризисе связано с глобализацией экологических проблем. Определение экологического кризиса в экологии и других науках есть, но список экологических проблем представляется в разных науках по-разному.
У разных авторов различен подход и к «списку», и к приоритетности глобальных проблем. В литературе советского периода нашей истории до последнего времени на первый план выдвигалась опасность ядерной войны как следствие раскола мира на две противоборствующие системы; на Западе делался акцент на комплекс проблем, имеющих непосредственно «цивилизационную» основу: загрязнение природной среды; истощение традиционных источников энергии; «демографический взрыв» в одних странах и депопуляция в других; растущая угроза голода в планетарном масштабе и т.п.
Термин «экология» происходит от греч. oikos — дом, родина — и до последнего времени обозначал отрасль науки, исследующей отношения между людьми и окружающей их природой, т.е. их естественным «домом». При этом предметом рассмотрения экологии были два взаимосвязанных процесса: с одной стороны, воздействие на природу производственной деятельности человека, творящего материальную культуру; с другой — обратное влияние природной среды на его здоровье, популяции и генофонд.
1. Приведите определение экологического кризиса, воспользовавшись учебной, справочной литературой или своими словами.
Опасные факторы природной среды - это чрезвычайные природные ситуации или стихийные бедствия - ураганы, землетрясения, пожары и т.д
2. Приведите свой перечень глобальных экологических проблем, используя как основу пояснительные тексты, приведённые выше.
1. загрязнение природной среды
2. истощение традиционных источников энергии
3. «демографический взрыв» в одних странах и депопуляция в других
4. растущая угроза голода в планетарном масштабе
3. Выберите одну из приведённых выше глобальных экологических проблем и раскройте её содержание и потенциальную опасность.
Загрязнение природной среды –изменение климата (глобальное потепление),развитие болезней.
Задание 7.Особенностью современного антропогенеза стало активное вмешательство в организм человека и его сознание многих практических направлений)от медицины до идеологии). Это породило проблему границ, которые нельзя переступать, чтобы не разрушить человека. Проблема стала называться проблемой биоэтики. К биоэтическим обычно относят моральные и философские проблемы аборта; контрацепции и новых репродуктивных технологий (искусственное оплодотворение, оплодотворение «в пробирке», суррогатное материнство); проведения экспериментов на человеке и животных; получения информированного согласия и обеспечения правпациентов (в том числе с ограниченной компетентностью – например, детей или психиатрических больных); выработки дефиниции (определения) смерти; самоубийства и эвтаназии (пассивной или активной, добровольной или насильственной); проблемы отношения к умирающим больным (хосписы); вакцинации и СПИДа; демографической политики и планирования семьи; генетики(включая проблемы геномных исследований, генной инженерии и генотерапии); трансплантологии; справедливости в здравоохранении; клонированиячеловека, манипуляций со стволовыми клетками и ряд других.
Экологическая этика — прикладная микродисциплина, являющаяся результатом междисциплинарного синтеза и располагающаяся на стыке достаточно значимых форм знания в культуре — этики и экологии. Тем самым она увязывает в единый нормативно-ценностный комплекс представления о природных системах и правилах взаимодействия с ними.
Экологическая этика — это междисциплинарная комплексная область исследования, сформировавшаяся на стыке экологии и классической этики. Экологическую этику еще иногда называют природоохранной, зеленой, энвайроментальной. Предметом экологической этики является обоснование и разработка этических принципов и правил, регулирующих моральные отношения человека к природе и отдельным ее представителям. Методами экологической этики являются: диалектический метод, системный метод, эволюционный метод, экстраполяция, наблюдение, [эксперимент] и другие общенаучные и частнонаучные теоретические и эмпирические методы, в зависимости от конкретных ситуаций. Экологическая этика мотивирует природоохранные действия в двух направлениях: 1) люди действуют или избегают действий из соображений и ради блага самой природы, охраняют природу ради нее самой; 2) эти действия совершаются из морального принципа, без каких-либо корыстных интересов человека, а то и ему во вред.
Ключевые вопросы биоэтики
Эвтаназия. Вопрос о приемлемости добровольного ухода из жизни становится всё более актуальным — по мере того, как растут технические возможности сохранения «жизни тела» — при вполне возможной «смерти мозга».
Пересадка органов. Гомотрансплантация и аллотрансплантация.
1. Прижизненное изъятие органов
В России прижизненное изъятие органов (в основном почки) допускается только от ближайших родственников, с обоюдного согласия участников.
2. Использование органов от умерших людей
Чем раньше будет пересажен орган погибшего от каких-либо причин донора, тем выше шансы на успех операции. Однако процедура фиксации смерти и её критерии до сих пор остаётся предметом дискуссий.
В России принята практика, при которой, если человек или его родственники не высказывались прямо против возможности использования органов после смерти, считается потенциальным донором.
Наиболее сложным вопросом остаётся доверие к службам, обеспечивающим изъятие органов (контроль за отсутствием злоупотреблений — потенциально опасными считаются прецеденты доведения больных доноров до смерти, неоказание должной помощи потенциальному донору, и даже изъятие органов у здоровых людей, под предлогом тех или иных искусственно навязанных врачом операций).
Аборт. Вопрос о возможности проведения медицинского аборта, о допустимости, решается законодательно, в разных странах по-разному, в зависимости от традиций или религиозных воззрений. Православие и католицизм отрицают возможность аборта, за исключением случаев явной угрозы смерти для матери. Ислам исключает возможность проведения аборта.
Клонирование. Стволовые клетки. Для получения стволовых клеток используют эмбриональные ткани. В связи с этим, в некоторых странах запрещено использование абортивного материала для этой цели. В других странах допускается только использование тканей, выращенных in vitro.
Проведение клинических испытаний. Проведение клинических испытаний новых лекарственных средств и вакцин необходимо для совершенствования методов терапии, поиска наиболее эффективных препаратов. Раньше проведение таких испытаний не было столь масштабным, как теперь, а у врачей — было меньше сомнений в отношении возможности проявления тех или иных побочных эффектов или осложнений. Современная фармакология приобрела значительный опыт в направлении проведения доказательных и этичных клинических испытаний.
В настоящее время основным требованием для участия в испытаниях является получение т. н. «информированного согласия» пациента или волонтёра.
Суррогатное материнство. Технология суррогатного материнства запрещена в некоторых странах (Германия), но разрешена в России и в Украине. В каждой стране имеются особенности законодательства, по-разному нормирующие эту практику.
Евгеника. Значительная часть проблем связана с потенциальной возможностью принятия тех или иных решений на основании данных о геноме человека, или же отдельных результатов биометрических тестов. Эти данные составляют врачебную тайну, и существует целый ряд опасений относительно их «нецелевого использования», в частности — для учёта этих данных при страховании, при приёме на работу.
1. Приведите определения некоторых процедур, вызывающих этические дискуссии.
Эвтаназия – практика прекращения жизни человека, страдающего неизлечимым заболеванием.
Клонирование (в биологии) — появление естественным путем или получение нескольких генетически идентичных организмов путем бесполого (в том числе вегетативного) размножения.
Евгеника (от греч. ευγενες — «породистый») — учение о селекции применительно к человеку, а также о путях улучшения его наследственных свойств. Учение было призвано бороться с явлениями вырождения в человеческом генофонде
2. В пояснительном тексте слева приведено определение экологической этики в двух вариантах. Найдите в энциклопедиях и справочниках определение биоэтики и приведите его.
Биоэтика (от др.-греч. βιός — жизнь и ἠθική — поведение, поступки) — учение о нравственной стороне деятельности человека в медицине и биологии.
3. Генная инженерия считается одним из самых проблемных с точки зрения морали способов воздействия на человека. Приведите определение и общую характеристику этого направления в биологии или медицине.
Генная инженерия – совокупность методов биохимии и молекулярной генетики, с помощью которых осуществляется направленное комбинирование генетической информации любых организмов
Задание 8.Считается, что человек изолировал себя от природы, заплатив за это болезнями цивилизации.По данным ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения), 99% населения сегодня имеют хронические состояния (перманентные отклонения от состояния здоровья). Семьдесят пять процентов всех случаев смерти в индустриальных странах относятся к болезням цивилизации. Первое место занимают сердечно-сосудистые заболевания. Далее - онкологические, заболевания органов пищеварения. На третьем месте - ятрогенные заболевания, т.е. заболевания, возникающие от перенасыщенности лекарствами. В последнее время стала появляться новая тенденция. Люди больше не хотят быть «пассивными» больными, принимающими прописанные и патентованные лекарства, не задавая вопросов. Они хотят участвовать в собственном лечении и предпринимать активные шаги во избежание медицинских кризисов в своей жизни. Отмечается резкий подъем интереса к альтернативным методам лечения и профилактике заболеваний. Многие уже осознали, что они должны сами отвечать за свое здоровье и здоровье своих близких.
Лекарственная зависимость — синдром, развивающийся при употреблении медикаментов; развивается при повторном длительном применении препаратов, наносящих вред принимающему его лицу, а нередко и обществу. У такого индивида появляется непреодолимое желание или потребность принимать препарат, а в случае воздержания от него наступает болезненное состояние (синдром отмены, или абстиненция).
1. Приведите примеры болезней, которые могут считаться «болезнями цивилизации»
Атеросклероз, гипертоническая болезнь, инфаркт миокарда, ишемическая и коронарная болезни сердца
2. Найдите определение гиподинамии и определите некоторые её последствия.
Гиподинамия (пониженная подвижность, от греч. ὑπό — «под» и δύνᾰμις — «сила») — нарушение функций организма (опорно-двигательного аппарата, кровообращения, дыхания, пищеварения) при ограничении двигательной активности, снижении силы сокращения мышц
3. В развитии болезней цивилизации часто обвиняют стресс. Приведите определение стресса и некоторых его последствий.
studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2024 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования(0.01 с)...
Рис.1. Фитоценоз на каменистом субстрате
Рис.1. Реконструированные портреты людей из группы палеоантропов
Рис.2 показывает основные морфологические отличия человека из вида Homo sapiens от его предков-палеоантропов
У разных авторов различен подход и к «списку», и к приоритетности глобальных проблем. В литературе советского периода нашей истории до последнего времени на первый план выдвигалась опасность ядерной войны как следствие раскола мира на две противоборствующие системы; на Западе делался акцент на комплекс проблем, имеющих непосредственно «цивилизационную» основу: загрязнение природной среды; истощение традиционных источников энергии; «демографический взрыв» в одних странах и депопуляция в других; растущая угроза голода в планетарном масштабе и т.п.
